1917年，美国人格伦·哈蒙德·柯蒂斯（Glenn Hammond Curtiss）第一次向外界展示了一种新型的交通工具——Autoplane。

Autoplane的新奇之处在于，它的主体部分是一辆四轮汽车，其尾部一共安装了上、中、下三层机翼，其中最上层的机翼长度达到了12.2米。此外，Autoplane还有一个四叶片螺旋桨推进器，由汽车发动机驱动。

乍一看，这就像一辆装了翅膀的汽车，既能跑，也能飞。可遗憾的是，受制于当时的技术水平，Autoplane没能真正飞上天空，只实现了一些短距离的飞行式跳跃。

尽管如此，但作为人类最早将飞行汽车的想象付诸实践的代表人物，柯蒂斯仍被后人尊称为“飞行汽车之父”。

这一年距离卡尔·本茨发明世界上第一辆汽车过去了31年，而距离莱特兄弟发明世界上第一架飞机“飞行者一号”仅过去14年。

一百多年过去，各式各样的飞行汽车虽然层出不穷，但这个行业却没有溅出很大的浪花，一直不温不火的发展着。直到近两年，飞行汽车的消息开始频繁见诸报端，整个行业似乎站上了风口。

01

什么是飞行汽车？

对于飞行汽车的定义，目前业界还没有明确的定论，其概念也很宽泛和模糊。

如果从字面意义来解读的话，飞行汽车就是拥有飞行能力的汽车，可以看成是汽车和飞机的结合体，既具备公路行驶的能力，也具备空中飞行的能力。

我们姑且称之为狭义上的飞行汽车，简单理解就是给汽车装上了翅膀。

跳脱出“飞机+汽车”的刻板印象，从广义上来看，飞行汽车可以被视为是一种立体式交通工具，它是面向低空交通环境的飞行器，可以载人也可以载物。

这种广义上的飞行汽车，当下最具代表性的就是eVTOL（Electric Vertical Takeoff and Landing），中文名为电动垂直起降飞行器。eVTOL以电力驱动，不需要专门的跑道，可以实现垂直起降和空中悬停。

从整个行业来看，eVTOL成为了目前飞行汽车的主流形式，也有很多人直接将其和飞行汽车划等号。本文中探讨的飞行汽车，即是广义上的飞行汽车。

在技术路线上，常见的飞行汽车有固定翼、多旋翼、复合翼和倾转翼四种。此外，还有一种采用模块化形式的技术路线，将飞行汽车拆分成地面模块、座舱和飞行模块三个部分，座舱可与另两个模块单独结合分别实现地面行驶或飞行状态。

02

为什么要发展飞行汽车？

在现代交通尤其是城市交通中，拥堵和环境污染是挥之不去的两大痛点。

为了解决交通带来的环境污染问题，汽车行业已经率先掀起了新能源的浪潮。全球主要国家和地区已经制定了“禁燃”的路线图和时间表，大多数车企也纷纷跟进，走在前面的车企已经宣布彻底停产燃油车，一众新势力更是以新能源车起家壮大。

面对地面交通日益加剧的拥堵问题，发展城市空中交通成为未来的重要方向。飞行汽车可以与地面交通工具形成互补，不仅可以缓解城市拥堵的路况，还能大大提高出行效率。而且飞行汽车相较于传统直升机有噪音低、成本低和驾驶难度低等优势。

飞行汽车创企时的科技给出一组直观的数据显示，从上海虹桥机场到浦东机场，如果开车的话，需要行驶60公里的路程，耗时75分钟；而使用飞行汽车，可以将距离缩短至53公里，而且用时仅需16分钟。

正因为在未来城市交通中可能担当起重任，飞行汽车的市场空间也被有关研究机构看好。据美国摩根士丹利预测，到2040年，全球飞行汽车市场规模将增长到1.5万亿美元。

03

国内外飞行汽车市场发展如何？

不管是基于人类对飞翔的渴求，还是基于庞大市场空间的诱惑，飞行汽车进入21世纪后，开始大跨步发展。

2018年，全球首款量产飞行汽车PAL-V开始接受预定，标志着飞行汽车正式走向量产应用。在这一信号之下，中外飞行汽车市场也受到了资本的空前关注。

仅在2021年，就有5家飞行汽车企业在美国成功上市，包括美国飞行汽车企业 Archer 和 Joby、德国飞行汽车企业 Lilium、英国飞行汽车企业 Vertical，以及巴西航空工业公司旗下飞行汽车企业 Eve。

而在此之前，中国企业亿航智能已于2019年成功登陆美国资本市场，成为全球第一个上市的飞行汽车公司。

与此同时，国内多家飞行汽车创企在近两年来开始密集获得资本垂青，掀起一股融资热潮。2021年，时的科技在短短一个月内完成两轮总计千万美元的融资；VOLANT沃兰特获得数百万美元的种子轮融资，近日又完成亿元级Pre-A轮融资；峰飞航空科技完成1亿美元A轮融资，创下当时国内eVTOL企业获得的最大单笔融资。

高潮来自造车新势力小鹏汽车，旗下飞行汽车公司小鹏汇天于2021年10月完成5亿美元的A轮融资，投前估值10亿美元，创下亚洲飞行汽车领域的融资纪录，并在日前又得到了星航资本的追加投资。

04

都有哪些企业布局飞行汽车？

据相关统计，目前全球已有超过160家飞行汽车企业，而其中的参与者主要为车企、航空企业、创业公司以及一些其它跨界玩家。

车企对于飞行汽车的追求最早可以追溯到福特汽车创始人亨利·福特，他早在1940年就曾预言飞机和汽车的结合体即将面世。目前包括丰田、奥迪、戴姆勒、保时捷、通用、现代等国际车企在飞行汽车领域都有布局。

前几天小鹏汽车董事长何小鹏刚刚晒出了一段小鹏汇天的飞行汽车—旅航者X1的实际操控视频，挺有意思。

一个带着小鹏logo的汽车方向盘配合一个手柄就能实现对这台飞行汽车的操控，虽然整个“飞车”看起来粗糙度颇有点手工耿的味道。

但这个大小看起来和一台家用车也差不了多少的体积，起码不用担心停机位的问题，日常通勤应该可以满足的。

不过旅航者X1定位其实还是空中巡逻、应急救援等突发情况，全敞篷的设计也能看出使用需求了。

小鹏汇天旅航者X2飞行汽车

真正载人通勤的是小鹏汇天的旅航者X2，不仅设计上共享小鹏的P7设计基因，而且全机身碳纤维材质，全封闭双人座舱，纯电飞行、续航时间35分钟、最大飞行时速为130千米，而且还搭配手动驾驶和自动驾驶两种驾驶模式，绝对的短途通勤利器。

旅航者X2已经开发到第五代，而第六代旅航者X2将在2024年实现量产交付。

其实小鹏不是第一个也不是唯一一个有“飞天梦”的车企。

小鹏汇天前身是2013年成立的东莞市汇天科技有限公司，挂牌小鹏汇天则是在2020年，那一年何小鹏和小鹏汽车对其共同投资、控股。

比小鹏汇天布局更早的是吉利，在2017年，吉利就完成了对飞行汽车企业美国太力公司全部业务及资产的收购，并提出了2025年量产飞行器的计划。

但和小鹏汇天打造的这种载人版“大疆无人机”不同，吉利旗下太力飞行的产品是真正的飞行汽车，因为它有真正的轮子，以及在地面行驶的模式。

吉利飞行汽车TF-1

首先就造型上，吉利这款飞行汽车TF-1除了轮子比较突出一些，其他设计和正常固定翼飞机差不多，但不同又在于吉利这款飞行汽车两侧机翼还是可以折叠的，飞行状态下展开，地面模式则收缩，收缩之后全“机”长宽高分别为6002m、2300m、1980m，和一辆大号MPV也差不多，正常车道线是完全容纳得下。

而动力方面，吉利TF-1是油电混合动力，空中飞行用油，地面飞行用电，油箱容积76L，最大飞行高速3千米，最大续航速度167km/h，最大续航670km。

算下来吉利TF-1这款飞行汽车百公里油耗还不到12L，比我开车上班都省。

更为厉害的还是，吉利TF-1还是目前首个拿到适航证的飞行汽车，去年1月15日，吉利TF-1正式获得美国联邦航空局（FAA）适航证书，这是FAA首次给现代飞车产品颁发适航证书。

也就是说目前吉利TF-1已经不是一款只能小规模展示的概念产品，而是一款真正可以合法合规上天的飞行汽车了，当然地面行驶目前应该还不被允许。

与此同时，既然适航证有了可以合法上天飞行了，吉利TF-1目前预售价也有了，北美预售28万美元，土豪朋友们，开这个不比开法拉利拉风，而且不仅省油还不堵车。

目前，吉利飞行汽车项目不仅拿出了有适航证的TF-1，TF-2A原型机此前也已经发布了。

吉利飞行汽车TF-2A

和需要跑道滑行的TF-1不同，TF-2A走的是和小鹏汇天差不多的路子，即无跑道垂直起降（VTOL技术）这也是目前多数车企开发飞行汽车的主要发展方向，毕竟垂直起降适用范围才最大，更适合城市点对点通勤。

吉利TF-2A是采用用固定机翼+纯电动垂直起降升翼+后方螺旋桨的推进结构，最大起飞重量达到1200kg，最大载重为200kg，经济飞行巡航时速为180km/h，飞行高速3000米左右。

虽然航程较短仅有100km，但对比小鹏旅航者X2，吉利TF-2A的技术参数还是明显更具优势。

小鹏是纯电推进，吉利首款飞行汽车TF-1是油电混合动力，要说在飞行汽车上用新能源还属现代。

最近现代汽车和Rolls-Royce签署了合作协议，将共同开发飞行汽车，目标在2025年上天。

和国内小鹏、吉利不同的是，现代表现：“将利用Rolls-Royce在航空领域的专业技术来加速氢燃料电池动力系统的开发，这是2050年全球航空实现零碳排放的关键技术。”

氢燃料电池动力系统，现代这么做是有技术底气的，现代从1998年就开始研发燃料电池汽车，2006年推出了自主研发的第一代电堆，早期还曾推出过途胜iX35氢燃料版本，虽说量产车时间对比氢燃料汽车老大丰田晚一些，但对比其他车企，依然手握优势。

现代在2018年拿出了新一代氢燃料电池车NEXO，当时已经采用现代燃料电池系统第四代技术，这也是海外市场上少数几款已经量产并上市销售的燃料电池车之一。

有意思的是，现代NEXO还是几乎明确表明将引入国内的氢燃料汽车，丰田MIRAI都没表示要在国内买。

为此，现代甚至在国内还有专门的“中国版”试驾车，只是续航相比海外版略有缩水，现代NEXO海外版本NEDC续航里程800km，中国版CLTC续航596km，不过现代NEXO海外售价约6万美元左右，好奇国内会买什么价格。

至于在飞行汽车上的研发，在2020CES上，现代就展示了飞行汽车S-A1，S-A1 作为概念产品采用电驱动、续航也为100km，也属于垂直起降的VTOL飞行器。

彼时，现代还宣布了Uber与其新组建的城市空中交通（UAM）部门组成合作伙伴的关系，未来将在Uber上提供出租飞行汽车的服务，也就是“打飞的”。

这也是目前几乎唯一明确表示未来要开拓“飞的”业务的车企，去年，现代也正式成立Supernal,LLC飞行汽车公司。

现代的计划是在2025年推出氢燃料电池为动力的飞机，到2028年开始在城市地区为客户提供飞行服务，并在2030-40年间通过技术巩固扩大市场份额，形成真正的“网约机”生态业务。

而综合小鹏、吉利、现代三家车企的规划来看，2025年左右似乎都是一个重要的时间戳，各家“飞行汽车”的落地规划都放在了这个时间段。

大致可以看出，飞行汽车应该会在2025年左右将迎来商业化发展的节点。

05

飞行汽车有哪些技术难点？

1. 规则、市场和技术是飞行汽车发展面临的主要问题。

飞行汽车发展涉及航空器、汽车和交通等不同领域的规则问题。飞行汽车作为电动航空器，从空中飞行的角度，应进行适航审定认证，包括航空器设计的型号合格证和航空器制造的生产许可证，还有单机适航证等；从交通运行管理角度，涉及空域管理和空中行驶规则，包括航线的制定、事故责任划分以及空中执法手段等一系列问题。飞行汽车作为陆空两栖运载工具，从道路行驶的角度，应有机动车出厂合格证，满足汽车道路行驶的安全性技术标准。现有航空器或汽车的相关管理规则没有考虑飞行汽车的新技术应用，难以直接套用于飞行汽车这一新型交通载运工具，需要研究和制定相应的法规标准和监管体系。

飞行汽车发展面临作为新生事物和颠覆性技术推广应用的市场问题。飞行汽车应用推广涉及低空智能交通以及立体智慧交通的基础设施、运营模式、经济成本、用户体验以及公众的接受程度。飞行汽车作为新生事物和颠覆性新技术的应用，将和历史上汽车刚出现时面临的处境类似。19 世纪汽车刚刚问世时被视为洪水猛兽，美国人把汽车称为“魔鬼的车”，欧洲报纸刊登汽车爆 炸的漫画恫吓人们不要乘坐汽车，英国甚至在 1858 年专门制定实施相关法律来限制汽车的使用。新生事物终究是有强大生命力的，汽车终究代替了马车成为人类的主要交通工具。飞行汽车发展需要建立相应的生态，目前还面临规则和技术等诸多瓶颈的情况下，飞行汽车的应用宜先载物后载人。低空物流是飞行汽车当前示范应用的最佳场景，既可以实现大规模应用，对安全性等的要求又相对较低。低空物流应用过程中积累的数据和经验将为飞行汽车提高安全性提供重要的基础。载人示范应用，先从应急救援等专业特种领域开始，然后走向大众运输领域，可能是一个比较合适的载人示范应用途径。

飞行汽车发展面临高安全、低噪声、大规模应用等技术问题。无论是载物载人 eVTOL 还是陆空两栖汽车，本质上均为电动垂直起降飞行器。目前典型的垂直起降飞行器为直升机，采用单旋翼且旋翼直径大，导致空间需求大、噪声高，无法满足在城市上空高密度使用要求，且大规模使用成本高昂。飞行汽车采用电动化分布式推进，可有效简化传动结构，降低成本；多旋翼或多涵道风扇分布式推进则可大幅减小推进系统尺寸，降低噪声，提高推进效能并保证安全冗余度。相对于传统直升机，飞行汽车具有结构简单、安全冗余度高、噪声低、成本低和推进效率高等优点，但也需要解决电动化面临的载荷小航程短、电安全热安全氢安全等瓶颈问题。作为面向低空智能交通和三维立体智慧交通的载运工具，飞行汽车还需要解决智能无人驾驶和陆空相容性等关键技术问题。

2. 载荷航程、适航安全性和陆空相容性是飞行汽车发展面临的关键瓶颈。

飞行汽车必须具备一定的载荷航程，载荷小、航程短是载物载人 eVTOL 飞行汽车发展面临的关键瓶颈。飞行汽车按载荷可分为轻型、中型和重型三大类，轻型飞行汽车的有效载荷为 100 ～ 200kg，可乘坐 1 ～ 2 人，中型飞行汽车的有效载荷为 300 ～ 500kg，可乘坐 4 ～ 5 人，重型飞行汽车的有效载荷则可达 1000kg 以上。飞行汽车若用于城市内或城乡间载物或出行，航程需要 100km 左右；若是希望应用于城际间载物或出行等应用场景，航程需要大于 500km。在同样的动力功率和有效载荷下，垂直起降飞行器航程远小于固定翼飞行器。飞行汽车为电动垂直起降飞行器，采用的新能源动力系统功率密度低，对于动力电池来说是比能量低，载荷小航程短问题更加突出。当前主流电动汽车的续航能力已经达到 500km 以上，但其动力电池用于载 1 ～ 2 人的 eVTOL，续航时间可能只有 20 分钟左右。载荷航程问题成为载物 / 载人 eVTOL 飞行汽车走向实用化首先必须突破的关键瓶颈。

飞行汽车必须满足航空飞行器的适航安全性要求。飞行汽车作为电动航空器，需要满足航空飞行器的适航安全性要求。目前关于电机、电池等关键部件以及电动化系统的安全性设计和适航性研究非常欠缺。现有车规级电动化系统要达到航规级安全性要求，还需要做大量工作。低空飞行安全性是飞行汽车的核心性能。与智能汽车有潜力减少交通事故类似，低空飞行智能驾驶技术将有效提高飞行汽车的安全性。优步发布的《城市空中交通白皮书》认为，飞行汽车将比传统汽车更安全，通用航空器的致死率是私人驾驶车辆的 2 倍，而飞行汽车通过分布式推进和辅助智能驾驶，可将该比率至少降至通用航空器的 1/4，即飞行汽车的安全性可提高至私人驾驶车辆的 2 倍。飞行汽车的无人智能驾驶适航安全性，对于航空来说是一个全新的领域。

陆空两栖飞行汽车需突破陆空相容性瓶颈。陆空两栖飞行汽车在构型上要突破飞行器与汽车融合、在控制上要突破飞行与地面行驶自由切换等技术瓶颈，立体智慧交通要突破基础设施、运行管理等路空一体化相容性瓶颈。陆空两栖飞行汽车，相对于面向低空智能交通的 eVTOL，需要增加底盘功能，以保证飞行汽车良好的地面行驶性能和碰撞安全性，势必导致飞行汽车结构重量大幅度增加。在保证飞行汽车地面行驶具有良好制动性、平顺性与操控性的前提下，大幅度降低底盘重量是飞行汽车实现陆空两栖的关键。另外，传统汽车碰撞安全主要考虑相对车身结构纵向和横向的碰撞冲击，陆空两栖飞行汽车则还需考虑相对车身结构垂向的碰撞冲击问题。

3. 动力技术、平台技术和交通技术是飞行汽车发展的三大核心技术。

动力技术是决定飞行汽车载荷航程的核心技术，对飞行汽车适航安全性具有重要影响。动力系统是飞行汽车的“心脏”，发展飞行汽车，动力必须先行。飞行汽车动力主要包括应用于轻型飞行汽车的纯电推进和中重型飞行汽车的混电推进两大类型新能源动力系统，其中混电推进新能源动力的发动机主要是燃料电池、氢氨内燃机和氢氨燃机。电机和电池等是飞行汽车新能源动力系统的核心关键零部件，其技术和产品发展主要来自电动汽车发展的需求牵引。新能源动力系统功率密度低，导致飞行汽车载荷小、航程短，难以满足实用要求，且还存在电安全热安全、低空复杂气象环境、陆空工况等适应性问题。高功率密度、高效率、高适应性的电动化新能源动力技术，是飞行汽车动力技术的研究重点和主要发展方向。

平台技术是决定飞行汽车适航安全性和陆空相容性的关键技术，并对飞行汽车载荷航程具有重要影响。平台技术主要包括飞行汽车的总体设计、结构设计和智能驾驶系统等技术。飞行汽车总体设计主要通过分布式多旋翼推进、分布式多涵道风扇推进及倾转多旋翼或多涵道风扇推进的综合气动布局和平台构型，实现高升力或高推力。飞行汽车结构设计的核心在于轻质车体或机体结构设计技术，主要包括车身或机身轻量化等。对于陆空两栖飞行汽车来说，在构型上需要突破飞行器与汽车融合技术，实现底盘结构轻量化和多维多姿态碰撞安全性。飞行汽车智能驾驶系统与智能汽车驾驶系统技术类似。由于气象环境严重影响低空飞行的安全性，飞行汽车须具备低空气象环境的感知、决策与控制能力，在遇到不确定情况或错误时，飞行汽车无法像地面行驶汽车一样停在路边，必须提供应急恢复模式确保安全降落停靠。对于陆空两栖飞行汽车来说，智能驾驶系统技术需要满足空中和地面智能驾驶的需求，还要突破飞行与地面行驶自由切换等技术瓶颈。高升力构型、轻质结构、高适应性的智能化陆空两栖平台技术，是飞行汽车平台技术的研究重点和主要发展方向。

交通技术是支撑飞行汽车实际使用的关键技术。正如汽车出行需要有道路及道路交通管理体系一样，城市空中交通和城乡空中交通的低空物流或出行，需要有包含气象信息的低空智能交通路网等基础设施和运行管理体系来支撑。低空智能交通网络技术与云技术融合，提供全域态势感知能力，是支撑飞行汽车安全高效运行的关键技术。需要突破地面道路与数字化空路融合技术，建设路空一体的立体智慧出行解决方案和运营体系，为三维立体智慧交通提供支撑和保障。安全高效、云网融合、路空一体的立体化三维智慧交通技术，是飞行汽车交通技术的研究重点和主要发展方向。

06

飞行汽车发展的近期重点任务与未来愿景

1. 飞行汽车发展的近期重点任务

通过战略研究明晰飞行汽车发展的技术路线。新一轮科技革命和产业变革正在不断催生重大颠覆性技术，科技成果转化速度明显加快，产业组织形式和产业链条正在呈现垄断性越来越强的趋势，同时不稳定性和不明确性明显增加。飞行汽车是新生事物，产业形态新、行业跨度大、应用范围广、社会影响深，蕴含着重大战略发展机遇。从国际上看，飞行汽车已成为交通科技领域全球竞争的新焦点。需要加强顶层设计和战略谋划，专项研究我国飞行汽车的发展战略，明晰我国飞行汽车发展的战略方向、发展思路和总体目标，探索实施路径、梳理关键技术、突出重点任务、形成新型体系架构专题研究报告，制定科学的技术路线图及时间表，系统性规划重点领域的创新发展需求，为相关部门、行业和企业制定飞行汽车战略发展规划提供技术支持。

通过科技攻关突破飞行汽车发展的核心技术。新时代的中国不但拥有集中力量办大事的体制优势，而且更加注重对未来产业的前瞻布局，更加鼓励对引领性科技创新的探索与攻关。飞行汽车是当今我国为数不多的能够和国际创新保持同步重大创新技术之一。需要结合飞行汽车的战略研究，通过推动飞行汽车研究攻关，整合航空、汽车和交通等多个领域的优势资源，构建跨界融合的飞行汽车科技创新体系，开展重大问题的联合攻关，协同突破新能源动力、陆空两栖平台和三维智能交通等关键基础技术，统筹发展地面智能交通与低空智能交通的共性交叉技术。对科技攻关产生的技术成果，要采用“沿途下蛋”的方式，加速飞行汽车相关核心技术在真实场景中的应用和技术迭代。

通过试点示范创新飞行汽车发展的产业形态。与战略新兴产业相比，未来产业所依赖的技术更具前沿性，产业化前景更不确定，但对经济发展的潜在推动力更强。需要强化场景牵引，支持科教资源与创新创业资源集聚，在产业基础雄厚的国内重点地区，建设一批飞行汽车未来产业创新发展试验区。支持试验区率先开展飞行汽车未来产业研究，布局飞行汽车未来产业。鼓励试验区与高水平科研院所、科技领军企业建立利益共享、风险共担的合作机制，共同推进飞行技术研发与场景供给。通过在低空物流、高楼消防和应急救援等领域的试点示范应用，促进产品迭代和配套体系建设，创新适宜飞行汽车发展的产业形态，打造飞行汽车发展的未来产业集群。

2. 飞行汽车发展的未来愿景

到 2025 年，飞行汽车 1.0 发展阶段，载物 eVTOL 开始规模化应用，成为城市和城乡低空物流的载运工具。新能源动力功率密度低导致的 eVTOL 载荷航程瓶颈问题将获得突破，奠定载物 eVTOL 走向实用化的技术基础。载人 eVTOL 实现点对点固定航线的低空载人出行示范应用，并在应急救援、紧急医疗服务以及海岛运输等特殊应用场景中发挥独特优势。陆空两栖汽车也有可能在特殊场景进行一定的应用尝试。

到 2035 年，飞行汽车 2.0 发展阶段，载人 eVTOL 开始商业化应用，成为低空智能出行的载运工具。新能源动力和低空智能无人驾驶的适航安全性问题将得到解决，奠定载人 eVTOL 商业化应用的技术基础；点对点固定航线的低空载人出行将逐渐实现规模化商业化应用并提供个性化服务，成为解决大中型城市交通拥堵问题的重要途径之一。陆空两栖汽车将在某些场景下开始一定的应用示范。

到 2050 年，飞行汽车 3.0 发展阶段，陆空两栖飞行汽车实现大众化应用，成为三维立体智慧交通的载运工具。“低空智能交通”与“地面智能交通”的融合问题将得到解决，突破陆空相容性问题而真正实现路空一体的“立体智慧交通”；未来的汽车或将都能飞，陆空两栖飞行汽车将逐渐成为满足人们未来智慧出行需求的主导交通工具。

飞行汽车未来会如何发展，我们可以拭目以待。

本文来源：交通建设与管理，车云，AutoLab